摘要：隨著油田開發(fā)的不斷深入，在國外，氮氣已被廣泛應(yīng)用于油氣井的開采、完井及修井，甚至利用高壓氮氣的惰性進行氣體收集和管道系統(tǒng)吹掃，從而防止易燃氣體的燃燒和油田地下管道的腐蝕。在國內(nèi)，氮氣在油田的應(yīng)用起步較晚，到80年代氮氣才開始應(yīng)用于油田的開采。經(jīng)過大量的物模、數(shù)模及現(xiàn)場試驗，證明注氮氣工藝技術(shù)是切實可行的。當(dāng)然，先進的技術(shù)還需要優(yōu)良的設(shè)備來實施，由于進口設(shè)備成本高、維護困難，不適于中國油田的現(xiàn)狀。某公司開發(fā)了適于我國油田的中空纖維膜分離制氮注氮設(shè)備。目前，該設(shè)備在油田應(yīng)用2 a多，效果良好。本文分析了制氮設(shè)備在油田開發(fā)中的應(yīng)用及特點。 

  選擇制氮設(shè)備的循環(huán)取決于許多因素，其中包括電費、產(chǎn)量、產(chǎn)品壓力和所需的濃氮盆。還必須決定采用切換式換熱器還是采用分子篩吸附器去除水分和二氧化碳。切換式換熱器技術(shù)已日臻成熟，能為許多種設(shè)備提供安全，無故障運行。在對自清除條件沒有約束的地方采用分子篩吸附器設(shè)計更有利些，最終的選擇取決于空氣的質(zhì)量和循環(huán)的類型。 

1 結(jié)構(gòu)特點 

   （1）設(shè)備配置的全部硬件既相互獨立又合理集中，空氣壓縮機和氮氣增壓機都采用柴油機直聯(lián)式，克服了油田現(xiàn)場分散，大功率供電困難的缺點，并且其冷卻方式為風(fēng)冷，適應(yīng)野外作業(yè)水源不足的條件，只有計量泵和氮氣發(fā)生系統(tǒng)及中央控制室等需要現(xiàn)場提供電源。（2）空氣源系統(tǒng)（空氣壓縮機和動力柴油機）、氮氣發(fā)生系統(tǒng)（包括前置冷凍干燥機）分別做成滑撬，共同安裝在同一臺載車上。其中氮氣發(fā)生系統(tǒng)為框架式全封閉恒溫結(jié)構(gòu)，通風(fēng)良好，保證分離制氮膜組處于良好的工作狀態(tài)。（3）氮氣增壓機與計量系統(tǒng)和活性劑的儲罐共同安裝在另一臺載車上，氮氣增壓機帶有防塵外殼，既可保證通風(fēng)良好，又能避免野外惡劣環(huán)境對設(shè)備的影響。（4）制氮設(shè)備應(yīng)具有移動性，因為某一油田注入氮氣提高采收率后，該油田的進一步開發(fā)可能要用其它新的開采技術(shù)來代替。因此，制氮設(shè)備應(yīng)能在使用數(shù)年后較容易地搬遷到其它油田注氮或挪作它用，這對裝置的設(shè)計、制造和安裝具有更高的技術(shù)要求。（5）由于油田大都處于環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，因而制注氮裝置也應(yīng)能夠適應(yīng)野外工作，特別是冷卻水系統(tǒng)和空氣過濾器等，在設(shè)計時就應(yīng)考慮防止昆蟲、灰塵、花絮等的侵入。 

  2 氮氣在油田開發(fā)中的應(yīng)用及機理 

經(jīng)過大量的室內(nèi)試驗和研究，對于大多數(shù)注氮氣不能混相驅(qū)替的油田來說，注氮氣提高油田采收率的可能機理有幾個方面。 

  2.1 提高油田采收率的可能機理 

  一是在一定條件下，靠油田重力分異作用使注入氣進入注入水所無法進入的油濕裂縫中，驅(qū)替出其中的殘余油。二是靠油田重力分離作用，排替出被重力捕集在縫洞中的殘余油。三是靠注入的氮氣溶解于原油，使原油體積膨脹，以其排油作用降低地面分離條件下的地層殘余油飽和度。四是改變流體流動方向，驅(qū)替裂縫流道中的殘余油。五是靠油氣重力分異作用，回采構(gòu)造上部注入水未能波及到的剩余油